Найти

Результаты поиска

• ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ С ИММЕРСИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

  И.И. Левин, А. М. Федоров, Ю. И. Доронченко, М. К. Раскладкин

  2021-02-25

  Аннотация ▼

  Рассматриваются перспективны создания высокопроизводительных реконфигурируемых
  вычислительных устройств на основе современных ПЛИС фирмы Xilinx семейства UltraScale+.
  Целью работы является достижение в одном изделии с конструктивом 3U 19’ вычислительной
  плотности до 128 ПЛИС высокой степени интеграции при обеспечении соответствующих
  электропитания и охлаждения вычислительных элементов системы для решения вычислитель-
  но трудоемких задач. Обеспечение требуемых характеристик изделия в заданном конструкти-
  ве потребовало усложнения топологии печатных плат и технологии изготовления его состав-
  ных частей. Для охлаждения компонентов вычислительной системы используется иммерсион-
  ная (погружная) технология. Особенностью разрабатываемых вычислительных систем явля-
  ется широкие возможности информационного обмена внутри блока и между блоками для ре-
  шения сильносвязанных задач, в которых количество пересылок данных между функциональ-
  ными устройствами больше, чем количество таких устройств. В качестве основных связей
  между ПЛИС используются дифференциальные линии с подключенными к ним мульти-
  гигабитными трансиверами (MGT). Разработанная на основе оптических каналов система
  информационного обмена между блоками обеспечивает пропускную способность более
  2 Тбит/с. Разработан и изготовлен опытный образец вычислительного модуля на основе ПЛИС
  UltraScale+. На его основе изготовлен прототип реконфигурируемого вычислительного блока.
  Вычислительный блок содержит в своем составе универсальный процессор и необходимые ин-
  терфейсы ввода-вывода, являясь функционально законченным устройством. На вычислитель-
  ном модуле нового поколения был реализован ряд алгоритмов различных научно-технических
  задач, что подтвердило возможность широкого применения вычислителей. Разработана мо-
  дернизированная иммерсионная подсистема охлаждения, которая обеспечивает отвод выде-
  ляемой суммарной тепловой мощности до 20 кВт. Для достижения такого уровня теплоотво-
  да реализованы технические решения по всем компонентам системы охлаждения: хладагенту,
  радиаторам, насосу, теплообменнику. Объединение множества блоков в единый вычислитель-
  ный контур позволит создавать вычислительные комплексы с производительностью до не-
  скольких десятков петафлопс. Такие комплексы требуют наличия соответствующей инже-
  нерной инфраструктуры.